表面活性剂溶液润湿性质的实验研究进展

由于表面活性剂丰富的多样性和特有内部结构,因此,其在不同体系中所表现出润湿特性和稳定性显著不同,这在一定程度上制约了应用范围和效果。从表面活性剂的润湿现象、活性剂在疏水物质表面和液膜上的铺展,以及在铺展中的指进不稳定现象等方面,综述了目前表面活性剂润湿性质的研究成果,并指出了可供研究的发展方向。     

填料的表面润湿和传质研究

填料表面的润湿性能直接关系到填料塔中气液两相的传质效果，通过选择适当材质和溶剂，对填料的表面进行物理－化学改性、改变填料表面粗糙度等办法，提高液相对塔科料表面的润湿性能，改善传质效果；并且寻找出填料固－液润湿角与体积传质系数的关系。     

吸附过程中甲烷分子和煤表面的作用

采用气体临界参数确定甲烷分子势,并计算出3倍甲烷分子直径内的分子势函数。结合甲烷分子的正三角锥、倒三角锥吸附模型和煤表面的势垒,运用量子力学的理论,考虑极限条件下甲烷分子的经典力学特点,建立了甲烷分子在煤表面吸附势作用下的波动方程。同时考虑到甲烷分子虽然不间断地在煤表面吸附和解吸、单个分子的运动是时间的函数,但甲烷分子在煤表面吸附总量与时间无关,故将平面波动方程中的时间和距离作为两个独立变量,基于这种简化求出甲烷分子平面波动方程的特解。该研究为探索煤表面与甲烷分子间的作用机理及形式奠定了理论基础。     

煤与瓦斯突出机理研究

后期释放条件不同导致了石门、回采及煤巷工作面突出强度的差异性.突出型的突出,包括煤粉的堆积和孔洞的形状,均是在压出型突出的基础之上迭加后形成的,瓦斯是突出的主导因素.     

煤与瓦斯突出机理研究

后期释放条件不同导致了石门、回采及煤巷工作面突出强度的差异性.突出型的突出,包括煤粉的堆积和孔洞的形状,均是在压出型突出的基础之上迭加后形成的,瓦斯是突出的主导因素.     

改善非极性聚合物表面润湿性能的研究

研究了用硅胶沉积於聚丙烯固体表面来改善其润湿性能的方法．着重讨论表面活性剂种类及溶液酸度对硅胶附着牢度的影响．通过系列实验获得了较满意的硅胶附着牢度，并分析了获得该附着牢度的原因．     

表面活性剂润湿煤尘能力的研究

本文通过研究表面活性剂对煤尘的润湿性，提出了性能优良的降尘剂；并讨论了无机电解质及温度对表面活性剂润湿能力的影响。     

Fenton试剂作用下煤的渗透规律及增透机理研究

为研究Fenton试剂作用下煤的渗透规律及增透机理,对焦作煤业(集团)有限责任公司九里山煤矿的无烟煤、安阳市主焦煤业有限责任公司的焦煤、义马煤业集团股份有限公司杨村煤矿的长焰煤等3种不同煤阶的煤样,利用Fenton试剂进行加压饱和浸泡试验,研究其渗透率变化情况,并通过对比试验前后各煤样核磁共振T_2谱和红外光谱,分析探讨了Fenton试剂作用下煤样的增透机理。结果表明:Fenton试剂作用后,煤样中大孔和裂隙体积增大,内部连通性变好; Fenton试剂作用后,煤样表面含氧官能团增加,抑制了煤对瓦斯的吸附能力;通过3种煤样的对比试验发现,Fenton试剂作用对低阶煤煤样有较好的增透效果。研究结果可为提高煤层的透气性提供新的方法和理论指导。     

激光作用下CuSi3在镀锌钢板表面的润湿行为研究

实验研究了影响CuSi3在镀锌钢板上润湿铺展行为的主要因素:激光功率、离焦量、激光加热时间以及母材表面是否存在镀锌层.研究钎料铺展直径随着这些参数变化的规律,并在此基础上进行了显微硬度测试.实验结果表明,离焦量对铺展直径的影响最大;显微硬度测试结果显示,当钎料在母材上润湿铺展良好时,能够得到力学性能优异的接头,界面处硬度达到镀锌钢板的90％,为更好地利用CuSi3钎料激光钎焊镀锌钢板提供了理论依据.     

煤和瓦斯突出机理的流变假说

目前煤和瓦斯突出机理的假说,都是在弹性力学基础上建立的,缺少时间因素,难于完满地解释突出的发生发展过程。作者通过对含瓦斯煤样在三维受力状态下流变特性的研究,得出了含瓦斯煤样蠕变行为的数学模型,能够比较好地阐明突出的机理。实验表明,突出煤和非突出煤其流变行为并无本质区别,只要条件具备,各类煤层都有产生突出的可能。含瓦斯煤蠕变方程的导出为建立广义的突出危险综合指标提供了基础。     

粘弹性聚合物溶液对残余油膜的作用机理

针对水驱后残余油膜的存在形式，厦油藏孔隙内聚合物溶液粘弹特性，选取具有相继收敛和扩张特性的波纹管模型和广泛用于数值计算粘弹性流体的上随体Maxwell本构方程，建立了由连续性方程、运动方程和上随体Maxwell本构方程、流函数、涡量函数及边界争件组成的较完整的数学模型。通过有效的数值求解，从力学的角度提出聚合物驱在理论上提高驱油效率的机理是：（1）粘弹性聚合物溶液产生的第一法向应力和剪切应力对油膜的携带作用大于相同粘度的牛顿流体产生的剪切应力时油膜的携带作用，从而可携带部分残余油膜流动；（2）粘弹性聚合物溶液与牛顿流体相比，相同流函数值的流线位置发生改变，其波及范围大于相同粘度的牛顿流体。     

可控硫酸溶液和表面活性剂作用下铜矿石的液体扩散行为及表面润湿性

为了揭示表面活性剂对提高铜矿表面润湿性的潜在作用,采用高速摄像和图像处理方法,对含表面活性剂硫酸溶液的液滴扩散行为进行了可视化研究,并对固液相互作用进行了探讨。结果表明,液体表面张力和矿石表面粗糙度是影响表面润湿性的主要因素。通过定量铺展面积、铺展系数和接触角,揭示了硫酸溶液浓度和表面活性剂对矿石表面润湿性的影响。液滴铺展实验结果表明,表面活性剂和硫酸溶液的浓度越高,矿石的润湿性越好,铺展系数越大,接触角越小。引入“浸出反应系数”和“表面活性系数”对平衡接触角的数学表达式进行了修正。     

脱硫添加剂催化煤燃烧的动力学及机理

实验研究了CaO脱硫添加剂对煤燃烧的影响,分析了燃烧后的烟气成分和煤灰特性。通过机理函数的计算,得出了燃烧反应动力学参数。实验结果表明,添加剂TiO2对CaO脱硫和煤燃烧有明显的催化作用,通过活性表面增加氧的吸附作用,疏松煤灰结构;它的dsp杂化轨道,削弱C与H,O等元素之间的化学键,促进C-C键的断裂,以获得更多的小分子量的气体,促进煤的挥发分析出,催化煤完全燃烧;计算结果表明降低了燃烧反应活化能,与实验结果吻合很好。     

考虑时间效应煤和瓦斯突出的失稳破坏机理研究

根据含瓦斯煤的流变破坏机理，研究了考虑时间效应的煤和瓦斯突出的失稳破坏机理，提出了其发生的判据，建立了教学力模型，为煤和瓦斯突出的预测和防治提供了理论基础。     

煤巷卸压带对煤和瓦斯突出的作用机理

应用岩石力学、弹塑性力学等有关知识，探讨了煤巷卸压区对煤和瓦斯突出发生的作用机理，建立了煤层界面的应力分布状态方程以及煤巷卸压带和地应力、瓦斯压力、煤强度之间的关系式，分析了煤苍卸压区中煤体稳定性的条件，表明：煤和瓦斯突出与工作面前方卸压区的大小有关，突出危险性预测就是检测卸压区的大小，现行防突措施的有效性取决于采取措施后卸压区的长度是否足以防止突出的发生。     

冲击倾向煤破坏断口微观特征及其机理研究

运用扫描电镜观测了冲击倾向煤破坏断口的微观形貌,分析了煤体受载破坏断面的裂纹、孔隙等缺陷特征及裂纹扩展特征,探讨了煤样破坏裂纹扩展途径及其微观断裂机理.结果表明,冲击倾向煤内部含有大量的孔隙裂隙,在其受栽破坏过程中,这些孔隙裂隙均充当了Griffith缺陷,促使大量新裂纹生成和煤样发生破坏.煤样中大量的尖锐孔隙及张性裂隙的微观断面特征表现出冲击倾向煤的脆性特征.由于煤的非均质性及煤样内部应力分布的非均衡性,其裂纹扩展也是不均匀、间歇式的,且裂纹的扩展路线也是曲折的,扩展过程中往往产生分岔、拐折等现象.孔隙、裂纹在应力作用下分岔、扩展、汇合贯通是导致煤体宏观断裂的直接原因.     

煤表面对单氧分子的物理吸附机理

煤的氧化自燃是由煤表面对氧的吸附开始．应用量子化学密度泛函理论,研究了煤表面对氧分子的物理吸附机理和吸附过程．结果表明,煤表面与氧分子组成的吸附态中,煤表面苯环碳原子的电子向氧分子中的氧原子转移,导致氧原子的净电荷增加;单氧分子在苯环位置吸附时,其O-O键的伸缩振动频率向低波数位移;单氧分子在侧链位置吸附时,UC14-H16和UO24-UO25红外光谱的振动频率变小,分子之间的作用力减弱了分子的伸缩振动．氧与苯环吸附时的吸附能为30．94kJ／mol,与氨基基团吸附时的吸附能为71．81kJ／mol煤表面侧链吸附放出的热量大于与苯环吸附所放出的热量,侧链吸附对煤的氧化自燃的贡献大于苯环的吸附．     

煤与瓦斯突出微观机理探索研究

为进一步研究煤孔隙结构对煤与瓦斯突出的影响,采用低温CO2吸附法、低温N2吸附法、压汞法以及小角X射线散射(SAXS)等方法,对8种不同瓦斯赋存条件下煤样全孔径(0.35～11 000 nm)分布进行了测试和综合表征.结果表明:煤样的开孔纳米孔隙(直径≤100 nm)占总孔容最高达92.7％,比表面积占总比表面积98％...     

软煤综放面煤壁片帮机理及防治研究

为了解决软煤综放条件下煤壁片帮严重问题,针对五阳煤矿综放面端面冒落特征,分析了煤壁片帮现状、原因.研究煤壁受力特征,建立力学模型,探讨片帮机理,提出煤壁片帮的控制原则及控制途径,确定防治方案及合理参数,并进行工业性实验.结果表明:煤壁中存在圆弧状滑动面,煤壁稳定的临界高度为1.8 m;控制煤壁稳定的关键是控制滑动面的稳定;煤壁片帮严重区域采用打木锚杆来控制煤壁稳定.新片帮控制方案实施后,煤壁片深、片帮范围明显缩减,端面冒落得到有效控制.